GRamp;R-Training-教材-福特GRamp;R培训课件

GaugeRepeatability&Reproducibility2007.5Q1TrainingCFMAQ1&ExportSTA课程内容安排一：MSA(测量系统分析)简介二：GR&R三：GR&R事例,使用Minitab作GR&R分析四：II.5.量具校准和使用(ManufactureSiteAssessment)课程目标到本课程结束时，学员应能：知道为什么要做测量系统分析理解GR&R了解使用Minitab作GR&R.理解Q1-MSAII.5的要求

一：MSA介绍测量系统分析的目的测量系统分析的目的是确定所使用的数据是否可靠测量系统分析还可以：评估新的测量仪器将两种不同的测量方法进行比较对可能存在问题的测量方法进行评估确定并解决测量系统误差问题1:测量系统测量系统：用来对被测量特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合；用来获得测量结果的整个过程。数据的类型计量型数据Variabledata计数型数据Attributedata如何评定数据的质量测量结果与“真值”的差越小越好数据质量是用多次测量的统计结果进行评定2:测量数据的质量计量型数据的质量均值与真值（基准值）之差方差的大小计数型数据的质量对产品特性产生错误分级的概率A用于判断产品是否合格.B用于分析生产过程。确定两个或多个变量之间是否有显著关系。3:测量结果-数据的用途测量：赋值给具体事务以表示他们之间关于特定特性的关系。人设备材料方法环境测量过程数据输入输出4:测量过程用来对被测量特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境。5:测量过程变差源S标准W工件(如,零件)I仪器P人/程序E环境根据变差的来源和特点，分为:

位置变差：偏倚，稳定性和线性；

宽度变差：重复性和再现性。6:测量系统变差类型观测平均值参考值

测量结果的平均值与参考值的差异

参考值是一个预先认定的参考标准.该标准可用更高一级测量系统测量的平均值来确定(例如：高一级计量室)偏倚（BIAS）时间参考值在一段时间内，测量结果的分布无论是均值还是标准偏差都保持不变和可预测的通过较长时间内，用被监视的量具对相同的标准或标准件的同一特性进行测量的总变异来监视可用时间走势图进行分析稳定性（Stability）造成不稳定的可能因素仪器需要校准，(缩短校准周期)仪器、设备或夹具的磨损正常的老化或损坏维护保养不好：空气、动力、液体、过滤器、腐蚀、尘土、清洁基准的磨损或损坏，基准的误差不适当的校准或使用基准设定生产过程中的测量结果通常有两个用途：

A产品控制：判断产品合格与否

B

过程控制：判断生产过程是否稳定

7:测量过程变差对决策的影响对产品决策的影响下限上限上限下限或或第II型错误：漏判，将不合格的判断成合格的第I型错误：误判，将合格的判断成不合格的A产品控制：判断产品合格与否为了最大限度地做出正确的判断，可以有两个选择：一是改进过程：减少生产过程的变差，不生产落在Ⅱ区的零件。二是改进测量系统：减少测量系统变差从而减少Ⅱ区，所有零件将在Ⅲ区。ⅡⅡⅠⅠⅢ公差下限公差上限ⅡⅡⅠⅠⅢ公差下限公差上限ⅡⅡⅠⅠⅢ公差下限公差上限改进测量系统B过程控制：对于过程控制，希望能知道：过程是否稳定、受控，过程能力是否可接受。222﹦＋观测到的过程变差实际的过程变差测量系统的变差222测量系统的变差过大：

a将普通原因判为特殊原因

b将特殊原因判为普通原因

c过低估算过程能力指数70%60%50%40%10%30%测量系统变差对过程能力计算的影响测量仪器分辨率

（测量仪器的分辨率必须小于或等于规范或过程误差的10%）测量仪器分辨率可定义为测量仪器能够读取的最小测量单位。下面的部件A和部件B，它们的长度非常相似。测量分辨率描述了测量仪器分辨两个部件的测量值之间的差异的能力。8：测量仪器分辨力（测量仪器的分辨率必须小于或等于规范或过程误差的10%）部件A部件B部件A部件BA=2.0B=2.0A=2.25B=2.00因为上面刻度的分辨率比两个部件之间的差异要大，两个部件将出现相同的测量结果。第二个刻度的分辨率比两个部件之间的差异要小，部件将产生不同的测量结果。有效分辨率（discrimination）考虑到整个测量系统变差时的分级大小叫有效分辨率。要求不低于过程变差或允许偏差（tolerance）的十分之一。

数据分级(ndc)的计算为零件的标准偏差/总的量具偏差*

1.41.一般要求它大于5才可接受。直尺卡尺千分尺.28.279.2794.28.282.2822.28.282.2819.28.279.2791二：GR&R过程变差剖析长期过程变差短期抽样产生的变差实际过程变差稳定性线性重复性

准确度

量具变差操作员造成的变差测量误差过程变差观测值“重复性”和“再现性”

是测量误差的主要来源再现性过程变差在确定的测量条件下，来源于连续试验的普通原因随机变差。或由一个评价人多次使用同一个测量仪器，测量同一零件的同一特性时获得的测量变差。重复性：重复性指同一

人使用同一测量工具对同一对象（产品）的同一特性进行多次测量中产生的变差，用于估计短期的变差。MasterValueAB问答零件内部（抽样样本）：形状、位置、表面光度、锥度、样本的一致性仪器内部：维修、磨损、设备或夹具的失效、质量或保养不好标准内部：质量、等级、磨损方法内部：作业准备、技巧、归零、固定、夹持、点密度的变差评价人内部：技巧、位置、缺乏经验、操作技能或培训、意识、疲劳造成重复性的可能原因：再现性：测量过程中由于正常条件改变所产生的测量均值的变差。或在一个稳定环境下，应用相同的测量仪器和方法，相同零件不同人之间测量值均值的变差再现性：InspectorAMasterValueInspectorBInspectorCInspectorAInspectorBInspectorC再现性指不同的人在对同种特性进行测量时产生的变差AB问答造成再现性误差的潜在原因零件之间（抽样样本）：使用相同的仪器、操作者和方法测量A、B、C零件类型时的平均差异仪器之间：在相同零件、操作者和环境下使用A、B、C仪器测量的平均值差异。注意：在这种情况下，再现性误差通常还混有方法和/或操作者的误差。标准之间：在测量过程中，不同的设定标准的平均影响。一个测量系统的重复性和再现性的合成变差的估计。GR&R变差等于系统内和系统间变差之和。GR&RGR&R分析的三种方法极差法：短期方法，快速的近似值均值—极差法：长期方法，将变差分解为重复性和再现性。ANOVA分析法：标准的统计技术，可将变差分为四类：零件、评价人、零件与评价人之间的相互作用，以及量具造成的重复误差。%R&R

Results

£10% 好10%–30% 可以接受，视被测量特性的重要程度和 测量成本等因素而定。>30% 测量系统需要改进GageR&R判断原则平均极差

==(2+1+1+2+1)/5=7/5=1.4GR&R=/d=1.4/1.19=1.76%GageR&R=GR&R/过程标准差=6.1/20*5.15*

100%=30.5%快速GR&R（极差法）d常数表制造过程总标准差=20/5.15=最大值-最小值R零件操作员1操作员2范围(R)14222341367145725981极差之和7平均极差1.4RRR结论的正确性80%均值-极差法均值-极差（X-R）法是确定测量系统的重复性和再现性的数学方法，步骤如下：1选择3个测量人（A,B,C）和10个测量样品。测量人应有代表性，代表经常从事此项测量工作的QC人员或生产线人员10个样品应在过程中随机抽取，可代表整个过程的变差，否则会严重影响研究结果。2校准量具3测量，让三个测量人对10个样品的某项特性进行测试，每个样品每人测量三次，将数据填入表中。试验时遵循以下原则：盲测原则1：对10个样品编号，每个人测完第一轮后，由其他人对这10个样品进行随机的重新编号后再测，避免主观偏向。盲测原则2：三个人之间都互相不知道其他人的测量结果。4结果分析计算A测的所有样品的总平均值XA。同样方法计算RB,XB,RC,Xc对每个样品由三个人所测得的9个测试值求平均值，计算这些均值的极差Rp计算A对每个样品三次测试结果的极差，然后计算10个样品的极差的均值RAR=(RA+RB+RC)/3XDIFF=Max{XA,XB,XC}-Min{XA,XB,XC}重复性--设备变差EV=RK1

再现性--测验人变差AV=(XDIFF

K2)2-(EV2/nr)过程变差PV=RPK3R&R=(EV2+AV2)总变差TV=(R&R2+PV2)%EV=EV/TV%AV=AV/TV%R&R=R&R/TV%PV=PV/TVP/T=R&R/Tolerancen=样品个数r=每个人对每个样品的试验次数rK1234.563.05K2233.652.70测试人数nK3789101.821.741.671.62K1=5.15/d*2*AV计算中，如根号下出现负值，AV取值0卡尺的R&R研究

Excel运算极差控制图确定测量过程是否接受评价人的工作状态(测量方法)评价人之间对每个零件的一致性量具精度重复性多于一半的点落在控制限外边，测量系统能够充分探测零件之间的变差测量系统能够提供对过程分析和过程有用的信息。少于一半的点落在控制限外边：测量系统缺乏足够的分辨率样本不能代表期望的制造过程变差。ANOVA分析法：

标准的统计技术，可将变差分为四类：

零件、评价人、零件与评价人之间的相互作用，以及量

具造成的重复误差。使用Mintab分析

Two-WayANOVATableWithInteractionSourceDFSSMSFPPart92.058710.22874539.71780.00000Operator20.048000.0240004.16720.03256Operator*Part180.103670.0057594.45880.00016Repeatability300.038750.001292Total592.24912GageR&R%ContributionSourceVarComp(ofVarComp)TotalGageR&R0.00443710.67Repeatability0.0012923.10Reproducibility0.0031467.56Operator0.0009122.19Operator*Part0.0022345.37Part-To-Part0.03716489.33TotalVariation0.041602100.00

StdDevStudyVar%StudyVar%ToleranceSource(SD)(5.15*SD)(%SV)(SV/Toler)TotalGageR&R0.0666150.3430632.6668.61Repeatability0.0359400.1850917.6237.02Reproducibility0.0560880.2888527.5057.77Operator0.0302000.1555314.8131.11Operator*Part0.0472630.2434023.1748.68Part-To-Part0.1927810.9928294.52198.56TotalVariation0.2039651.05042100.00210.08NumberofDistinctCategories=4Mintab分析输出页面

OK需要改进“变差在那里？”EV=EquipmentVariation(Repeatability)AV=AppraiserVariation(Reproducibility)R&R=Repeatability&ReproducibilityPV=PartVariationTV=TotalVariationofR&RandPVK1-Trial,K2-Operator,&K3-PartConstantsGR&R研究中的名词三：GR&R示例,使用Minitab作GR&R分析四：II.5.量具校准和使用(ManufactureSiteAssessment)四：II.5.量具校准和使用(现场评审)II.5.1

供应商确保控制计划中规定的所有量具可有效使用。量具校准和量具维护计划需确保有备份量具或备份测量过程以有效支持控制计划要求的检查:

a供应商能验证每个控制计划的量具有效性。四：II.5.量具校准和使用(现场评审)b现场量具可用并具有适当的能力(比如,适当的量具、测量方法以及数据点)以满足控制计划中的测量要求.对于一些特殊情况,如果现场的测量能力不能满足,供应商应有一个规定的方法来使用第三方的量具进行这些项目的测量,包括时间的选择和适用性等.c供应商有证据显示已具有一个公布的进度表，并依此表行事并追踪有关测量与测试设备(包括测试软件)的校准与检验维护d有可视化的测量程序书张贴在作业点上。四：II.5.量具校准和使用(现场评审)II.5.2对所有的SC和CCs尽可能运用计量型量具。HIC量具则按各控制计划所列使用。所有的量具（公司和员工个人的）均按控制计划明确表列。a公司和员工个人的量具都得到评估和追踪。b有促进符合要求的程序书在运作中II.5.2c如果没有使用计量型量具，供应商需提出足以令人完全信服的